本文關(guān)鍵詞：木質(zhì)纖維素酸水解研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 社會及經(jīng)濟的發(fā)展,人類對能源需求逐增,石化及煤炭資源的有限性及不可再生性,必然導致供給不足。地球植物中含有豐富的纖維素及半纖維素,僅有少部分被利用。隨著燃料乙醇需求量激增,大量的糧食作為原料用于生產(chǎn)燃料乙醇,導致糧食供求關(guān)系緊張,針對于我國國情研究開發(fā)利用木質(zhì)纖維素具有重大意義。本文圍繞木質(zhì)纖維素的預處理及酸水解進行研究。 1.比較了雙氧水、氨水及氫氧化鈉預處理方法對組分含量及紅外結(jié)晶指數(shù)的影響。研究結(jié)果表明,1)雙氧水處理:纖維素及半纖維素的損失率隨著雙氧水濃度增加而增加,木質(zhì)素脫出率在濃度為3%時存在一極大值,約為39%;纖維素及半纖維素的損失率均隨處理的時間延長而增加,木質(zhì)素脫出率在大于2.5h后趨于穩(wěn)定。2)氨水處理:木質(zhì)素脫出率隨氨水濃度增加而增加,纖維素損失率在濃度為10%時存在一極大值,約為6%。3)氫氧化鈉處理:濃度大于3%后,纖維素損失率趨于平穩(wěn),約為4%,木質(zhì)素脫出率及半纖維素脫出率隨濃度增加而增加。纖維素及半纖維素的損失率與木質(zhì)素脫出率均隨溫度升高而增加。4)綜合比較:纖維素損失率以雙氧水處理的較大,大于10%,其它兩種處理均小于10%。半纖維素損失率以雙氧水處理的較大,損失率在30%以上,而氨水及氫氧化鈉處理的較小,分別是雙氧水處理的1/3及1/2。氫氧化鈉脫出木質(zhì)素較多,約為50%。以氫氧化鈉處理后的結(jié)晶指數(shù)最大,為1.4365,相對于未處理的結(jié)晶指數(shù),增幅約為36%。 2.以氫氧化鈉預處理過的稻稈粉為原料,通過單因素及正交試驗研究了硫酸水解條件對半纖維素水解率、木糖收率及纖維素損失率的影響。研究結(jié)果表明,影響半纖維素水解率的因素主次順序為:溫度酸濃度液固比時間,影響木糖收率的因素主次順序為溫度酸濃度時間液固比,影響纖維素損失率的因素主次順序為酸濃度液固比時間溫度;綜合木糖產(chǎn)率及纖維素損失率選出實驗范圍內(nèi)水解半纖維素工藝條件為:酸濃度為1.8%、溫度122℃、時間為60min、液固比(mL/g)為14:1。此條件下,半纖維素水解率、木糖收率及纖維素損失率分別為:68.32%,52.11%及10.45%。 3.以硫酸水解過的殘渣為原料,通過單因素及正交試驗研究了檸檬酸水解條件對纖維素水解率及葡萄糖收率的影響。研究結(jié)果表明,影響纖維素水解率的因素主次順序為:酸濃度溫度時間液固比;影響葡萄糖收率的因素主次順序為:溫度酸濃度液固比時間;綜合考慮試驗條件及纖維素水解率與葡萄糖收率,較好組合為:酸濃度為2.9%、溫度190℃、時間為70min、液固比為15:1,此條件下,纖維素水解率及葡萄糖收率分別為,51.29%和35.27%。 4.研究了7種樹脂靜態(tài)吸附分離糖酸,研究結(jié)果表明:樹脂結(jié)構(gòu)對靜態(tài)吸附量的影響為:乙烯吡啶系環(huán)氧系丙烯酸系苯乙烯系。樹脂結(jié)構(gòu),交換容量與靜態(tài)洗脫量及洗脫率沒有關(guān)系。解離常數(shù)(pKb值)對靜態(tài)吸附量、洗脫量及洗脫率均沒影響。
【關(guān)鍵詞】：木質(zhì)纖維素 預處理 半纖維素 纖維素 酸水解
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TQ352.78
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 木質(zhì)纖維素資源化意義8
• 1.2 木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)8-10
• 1.2.1 木質(zhì)素8-9
• 1.2.2 纖維素9
• 1.2.3 半纖維素9-10
• 1.2.4 其他組分10
• 1.3 木質(zhì)纖維素預處理現(xiàn)狀10-11
• 1.3.1 物理法10
• 1.3.2 化學法10-11
• 1.3.3 物理化學11
• 1.3.4 生物法11
• 1.4 木質(zhì)纖維素水解研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4.1 水解機理11-13
• 1.4.2 無機酸水解13
• 1.4.3 有機酸水解13
• 1.5 水解液糖酸吸附色譜分離研究現(xiàn)狀13-14
• 1.6 立題依據(jù)14-15
• 1.7 研究內(nèi)容15-16
• 第二章 預處理法比較研究16-31
• 2.1 引言16
• 2.2 實驗材料及方法16-17
• 2.2.1 試驗儀器及藥品16
• 2.2.2 試驗方法16-17
• 2.3 結(jié)果與討論17-30
• 2.3.1 稻稈含量分析17-18
• 2.3.2 預處理法對組分結(jié)構(gòu)的影響18-27
• 2.3.3 綜合比較27-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 無機酸水解半纖維素研究31-46
• 3.1 引言31
• 3.2 實驗原料及方法31-32
• 3.2.1 試驗儀器及藥品31
• 3.2.2 試驗方法31-32
• 3.3 結(jié)果與討論32-44
• 3.3.1 稻稈含量分析32
• 3.3.2 酸濃度的影響32-34
• 3.3.3 溫度的影響34-35
• 3.3.4 時間的影響35-36
• 3.3.5 液固比的影響36
• 3.3.6 正交實驗36-41
• 3.3.7 水解液組成分析41-42
• 3.3.8 水解殘余物紅外分析42-43
• 3.3.9 水解殘余物電鏡分析43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 有機酸水解纖維素研究46-57
• 4.1 引言46
• 4.2 實驗部分46-47
• 4.2.1 藥品與儀器46
• 4.2.2 實驗方法46-47
• 4.3 結(jié)果與討論47-56
• 4.3.1 稻稈含量測定47
• 4.3.2 檸檬酸濃度影響47-48
• 4.3.3 溫度的影響48-49
• 4.3.4 時間的影響49-50
• 4.3.5 液固比的影響50-51
• 4.3.6 正交試驗設(shè)計51
• 4.3.7 正交試驗結(jié)果與分析51-54
• 4.3.8 水解液的組成分析54-55
• 4.3.9 水解殘渣分析55-56
• 4.3.10 水解殘余物電鏡分析56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 糖酸分離的研究57-62
• 5.1 引言57
• 5.2 實驗部分57-58
• 5.2.1 樹脂來源57
• 5.2.2 藥品與儀器57-58
• 5.2.3 實驗方法58
• 5.3 結(jié)果與討論58-61
• 5.3.1 標準曲線58-59
• 5.3.2 不同樹脂靜態(tài)吸附脫附分離比較研究59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論與展望62-65
• 6.1 結(jié)論62-64
• 6.1.1 預處理法比較研究62
• 6.1.2 無機酸水解半纖維素研究62-63
• 6.1.3 有機酸水解纖維素研究63-64
• 6.1.4 糖酸分離研究64
• 6.2 問題與展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-69
• 附錄：作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文69

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張秀男;張瑩;路祺;劉文俊;祖元剛;;木質(zhì)纖維素原料糖化的預處理及脫毒方法研究進展[J];特產(chǎn)研究;2012年02期

2 呂惠琳;馬邕文;萬金泉;王艷;;綜纖維素氫鍵模式的研究[J];中國造紙學報;2011年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 宋春蓮;微流注放電玉米秸稈水解制備糖類化合物[D];大連海事大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 徐慧敏;多酸催化木質(zhì)纖維素水解實驗研究[D];遼寧師范大學;2011年

2 趙銀中;二次纖維酸水解制取燃料乙醇的研究[D];華南理工大學;2011年

3 馮夢南;生物質(zhì)燃料電池的研制[D];天津大學;2012年

4 楊曉峰;利用玉米芯半纖維素水解液發(fā)酵Candida shehatae產(chǎn)乙醇的研究[D];黑龍江大學;2010年

5 周金湘;球磨機械力對稻殼降解和米糠多糖與蛋白提取作用的研究[D];湖南大學;2010年

6 易守連;農(nóng)作物秸稈木質(zhì)纖維素組分分離及高效糖化工藝研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

7 段曉玲;木質(zhì)纖維素超低酸水解過程及動力學研究[D];武漢工程大學;2012年

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本文編號：364717